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piRNA末端形成における2つのヌクレアーゼの使い分けの解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K17673
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 分子生物学
システムゲノム科学
研究機関東京大学

研究代表者

泉 奈津子  東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (50579274)

研究協力者 庄司 佳祐  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードpiRNA / RNAサイレンシング / Trimmer / Zucchini / ヌクレアーゼ / トリミング / トランスポゾン
研究成果の概要

本研究では、カイコ卵巣由来のモデル細胞BmN4においてTrimmer KOラインを樹立し、Trimmerの基質であるpiRNA前駆体の生成機序を解析した。その結果、カイコのpiRNA前駆体は30~40 ntの長さであり、エンドヌクレアーゼBmZucおよびPIWIタンパク質による切断の両方の経路により産生されることが明らかとなった。さらにTrimmer KO細胞の抽出液を用いることで、BmZuc切断によるpiRNA前駆体の産生を再現できるin vitro実験系を確立し、BmZucが~35 nt程度のpiRNA前駆体を生成すること、これにはRNAヘリカーゼBmArmiが必要であることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

piRNAを産生できない動物個体は、生殖巣の形成不全がみられ不妊となることから、生殖細胞におけるpiRNA経路の重要性は明白である。その一方で、どのようにしてpiRNAがつくられるのか、その産生機構については未だ不明な点が多い。本研究はカイコのモデル細胞を用いてpiRNA産生過程の一端を明らかにしており、piRNA産生機構の理解を前進させるものとして学術的意義がある。また、本研究で確立した実験系や技術手法は、今後のpiRNA研究においても役立つことが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] PNLDC1, mouse pre-piRNA Trimmer, is required for meiotic and post-meiotic male germ cell development.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura T, Nagamori I, Nakatani T, Izumi N, Tomari Y, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T.
    • 雑誌名

      EMBO Rep.

      巻: - 号: 3

    • DOI

      10.15252/embr.201744957

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcriptome profiling reveals infection strategy of an insect maculavirus2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuma Susumu、Kawamoto Munetaka、Shoji Keisuke、Aizawa Takahiro、Kiuchi Takashi、Izumi Natsuko、Ogawa Moe、Mashiko Takaaki、Kawasaki Hideki、Sugano Sumio、Tomari Yukihide、Suzuki Yutaka、Iwanaga Masashi
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 277-286

    • DOI

      10.1093/dnares/dsx056

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural basis for arginine methylation-independent recognition of PIWIL1 by TDRD2.2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang H, Liu K, Izumi N, Huang H, Ding D, Ni Z, Sidhu SS, Chen C, Tomari Y, Min J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A

      巻: 114 号: 47 ページ: 12483-12488

    • DOI

      10.1073/pnas.1711486114

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Analysis of 3′-end formation of silkworm piRNAs using Trimmer knockout cell line2018

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Izumi, Keisuke Shoji, Yukihide Tomari
    • 学会等名
      日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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